[發(fā)明專利]一種脫除三氧化硫的裝置及方法

在審

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• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106823788A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 周欣;采有林;王紅蕾;楊迪
• 申請（專利權）人: 北京清新環(huán)境技術股份有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 北京國電智臻知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11580
• 代理人: 史桂芬

技術領域

本發(fā)明涉及煤煙氣處理裝置及方法領域，尤其涉及一種脫除三氧化硫的裝置及方法。

背景技術

我國煤炭含硫量為0.47％-2.43％，煤炭在燃燒的過程中被氧化成SO₂，其中約0.5％-2％的SO₂會進一步氧化成SO₃。在選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝大規(guī)模應用于電廠之后，約有0.3％-2％的SO₂在釩基催化劑的作用下轉化為SO₃。

煙氣中SO₃含量的增加對電廠煙氣處理設備產(chǎn)生了很大的影響。SO₃會與SCR反應器中逃逸的氨反應生成硫酸氫銨(ABS)，隨煙氣輸送到下游，粘附在空氣預熱器和風機設備表面，極難清除，造成空氣預熱器沾污和腐蝕；另外，SO₃會與水蒸氣反應形成H₂SO₄蒸汽，如果管道的溫度過低，硫酸蒸汽可能會在管道中冷凝，從而腐蝕管道，而FGD塔對SO₃的去除是有限的，當煙氣中H₂SO₄的質量分數(shù)達到(1.0-2.0)×10^-5時，就會產(chǎn)生藍色、黃色的羽狀物，又稱“藍羽現(xiàn)象”。

專利號201610737947.X的中國專利公開了一種脫除電站鍋爐煙氣中三氧化硫的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在SCR脫硝入口處位置安裝氣動式雙流體噴嘴噴灑吸收劑溶液，但是這種方法無法脫除SCR反應器中產(chǎn)生的SO₃，無法避免之后產(chǎn)生的SO₃對空氣預熱器的堵塞和腐蝕。

專利號為201510298152.9的中國專利公開了一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置和方法，這種裝置和方法向煙道內噴射強堿性固體顆粒作為吸收劑，吸收劑顆粒的大小在20-150μm。采用這種類型的吸收劑，粒徑較大，比表面積較小，吸收劑得不到充分利用，容易造成吸收劑的浪費。此外，專利還公開了吸收劑在煙氣中的停留時間為0.1-2s，專利中沒有考慮在SCR反應器出口和空氣預熱器之間的煙道較短時，停留時間達不到反應要求的情況，這使得吸收劑和煙氣中SO₃不能充分反應。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種脫除三氧化硫的裝置，包括溶解罐、儲液罐、稀釋水罐、SCR反應器和空氣預熱器，所述溶解罐與儲液罐連接，其特征在于，還包括計量分配系統(tǒng)，所述計量分配系統(tǒng)包括稀釋系統(tǒng)，所述儲液罐和稀釋水罐分別與稀釋系統(tǒng)相連，所述SCR反應器和空氣預熱器之間與煙氣流向垂直的方向設置擴展煙道，所述計量分配系統(tǒng)與擴展煙道連接。

進一步地，所述擴展煙道由上至下依次為進氣口、前端喇叭口、矩形區(qū)、后端喇叭口和出氣口。

進一步地，所述擴展煙道為立式擴展煙道或臥式擴展煙道，臥式擴展煙道下部設置m個灰斗，m≥1。

進一步地，所述前端喇叭口和后端喇叭口張開的夾角α和β均在100°-130°之間。

進一步地，所述進氣口和和出氣口分別加裝溫度、壓力及流速測量裝置。

進一步地，所述擴展煙道內垂直于煙氣流向的兩側分別安裝噴槍，所述前喇叭口和矩形區(qū)連接處安裝氣流分布板。

進一步地，所述氣流分布板的開孔率為30％-60％。

進一步地，所述氣流分布板距離噴槍200-600mm。

本發(fā)明還提供一種脫除三氧化硫的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、溶解，將碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或兩種作為主吸收劑，碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂、氫氧化鈣中的一種或幾種作為添加劑置于溶解罐中加熱溶解制成溶液，其中主吸收劑和添加劑摩爾比1：(0.001-0.05)；

b、稀釋，將溶解罐中溶液根據(jù)SCR反應器出口的SO₃濃度稀釋成質量分數(shù)為10-20％的吸收劑溶液；

c、噴射，通過計量分配系統(tǒng)和噴槍向SCR反應器與空氣預熱器之間的擴展煙道前端噴射吸收劑溶液，吸收劑在擴展煙道內與SO₃發(fā)生反應，達到去除SO₃目的。

進一步地，所述擴展煙道內部氣體的停留時間為1.0-2.5s。

本發(fā)明一種脫除三氧化硫的裝置及方法具有以下優(yōu)勢：

1、向煙道內噴射堿液，蒸發(fā)之后形成的比表面積較大的凝結核，提高了吸收劑的利用率；